Gli scienziati sviluppano un rivestimento antiappannamento che si pulisce da solo

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Una nota per i portatori di occhiali, soprattutto durante il periodo di “mascheramento”: che ne dici di un rivestimento trasparente che prevenga la foschia e si pulisca da solo? Questo è ora possibile grazie a un team della Nanyang Technological University di Singapore. Forte adesione alla plastica o alle lenti, il materiale sottile aiuta a ridurre il riflesso della luce visibile per una maggiore chiarezza. Apre la strada per applicazioni pratiche di lenti e schermi ottici.

I rivestimenti antiappannamento sono usati ovunque: sugli schermi dei telefoni, sui parabrezza, sui pannelli solari… e ovviamente sulle lenti ottiche. Le soluzioni esistenti al problema, come spray e salviette, sono sicuramente efficaci, ma solo temporaneamente, poiché devono essere riapplicate regolarmente. Inoltre, non consentono di resistere a lungo alla contaminazione della superficie con sporco o batteri.

In passato, i ricercatori avevano già sviluppato rivestimenti antiappannamento per la plastica, ma la loro produzione richiedeva molto tempo e la loro adesione alla superficie della plastica era limitata nel tempo. ” Il nostro team ha dimostrato un approccio di produzione rapido (in circa un’ora) e ha prodotto risultati permanenti, dimostrando il suo potenziale per molte applicazioni pratiche. ‘, annunciato In un comunicato stampa Il professor Chen Chong della School of Materials Science and Engineering presso la Nanyang Technological University (NTU Singapore), autore principale dello studio. I ricercatori della NTU hanno sviluppato questo nuovo rivestimento trasparente che, una volta applicato su una superficie (come una lente), previene l’appannamento e si pulisce da solo.

Un pezzo di plastica non trattata perde quando viene posto sull’acqua calda (a sinistra), mentre il campione trattato resiste all’appannamento (a destra). © Università tecnologica di Nanyang

Il rivestimento è costituito da due strati sottili depositati da un laser pulsato

Il materiale è costituito da due strati: uno di biossido di silicio e l’altro di biossido di titanio (SiO2/TiO2). Viene implementato un protocollo in due fasi per consentire la sostenibilità della tecnologia. In primo luogo, i ricercatori trattano la plastica con un plasma di ossigeno, al fine di pulirla e migliorare l’adesione alla vernice. Quindi, un film di SiO2/TiO2 viene posizionato sulla plastica mediante il metodo della deposizione laser pulsata, o “ablazione laser pulsata”.

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Questa tecnica prevede l’utilizzo di un laser ad alta potenza per vaporizzare la vernice in una camera a vuoto. Quando il materiale “sale”, si deposita sottilmente sul supporto di plastica. Rispetto a metodi industriali simili, questo approccio consente un migliore controllo dello spessore e della struttura del film durante la fabbricazione.

Principio dell'ablazione laser pulsata
Diagramma schematico del principio dell’ablazione laser pulsata. © Arnaud Le Febvrier (Università di Linköping), 2012

Vantaggi e applicazioni

La nuova tecnologia di rivestimento presenta molti vantaggi oltre alla buona adesione alla plastica. Infatti è antiriflesso e riduce la riflessione della luce visibile; La trasmissione della luce è quindi maggiore dell’89%, circa il 5% in più rispetto alla stessa superficie senza rivestimento (che migliora la trasparenza).

Per la funzione antiappannamento, Misurato con successo dal tasso di gocce d’acqua condensata [formées lorsque la vapeur d’eau se condense elle-même] Si diffonde in un film uniforme che non blocca la visione “Scrivi gli autori.” Nei nostri esperimenti con il nuovo rivestimento, l’imaging digitale rapido ha mostrato che una goccia d’acqua si è propagata in 93 millisecondi, meno del battito di ciglia umano medio, che è di 100 millisecondi. “.

Inoltre, il biossido di titanio utilizzato ha una capacità “fotocatalitica” se esposto alla luce solare (o ad un’altra sorgente UV). Ciò significa che può pulirsi da solo abbattendo gli inquinanti organici come particelle di sporco e batteri. La capacità di autopulizia è stata dimostrata con successo in vitro dall’idrolisi fotocatalitica del blu di metilene e dell’acido oleico.

Il nuovo rivestimento durevole antiriflesso, antiappannamento e autopulente è facile da produrre e sembra avere tutte le qualità richieste. Consente inoltre molte applicazioni, spiega il professor Rajdeep Singh Rawat, coautore dello studio: “ La nostra innovazione è promettente per le applicazioni industriali di vari componenti ottici, ad esempio sulle coperture protettive delle telecamere di sorveglianza “.

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fonte: Scienza delle superfici applicata

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